“韦伯”最吸人眼球的是那18面金光闪闪的六边形主镜。这是一面直径6.5米的镀金铍质反射镜，总面积达到25.4平方米，是“哈勃”的6倍以上。对望远镜来说，口径即真理，“韦伯”的观测能力与“哈勃”相比有巨大提升。“哈勃”拍摄著名的“超深场”图像时，一动不动地指向太空中同一个地方，连续拍摄了16天才捕捉到那令人难以置信的微弱、遥远星系的图像。与之相比，“韦伯”将在短短7小时内完成类似的观测任务。
“哈勃”超深场图像是人类拍摄过迄今为 止最久远宇宙的照片，其中有132亿年前的古老星系。 “韦伯”将会拍出更加震撼的图像。
质量方面，“韦伯”的总重约6.5吨，只有“哈勃”的一半，但体积却比“哈勃”有明显提升。其中,“哈勃”主镜为玻璃材质，总重828公斤，而“韦伯”则选用了元素周期表里第四个元素——金属铍，它具有极低的密度，使巨大的主镜重量只有705公斤。
此外，铍还有硬度较高、热膨胀系数较低等优点，使“韦伯”能够胜任工作条件下巨大的温差，而不会产生过多的热胀冷缩。“韦伯”的铍镜表面利用气相沉积技术喷涂了100纳米厚的金层，尽显奢华，因为金可以很好地提高红外光反射率，起到更好的成像效果。最后，工程师在金层外面又喷涂了一层极薄的二氧化硅，以防止柔软的金层被划伤。
2012年，技术人员正在检查其中一片主镜
